تاثیر خاک بر تحلیل رفتار لرزه ای عملکردی سازه های بتن مسلح

در گزارش FEMA-P695 یک روش کاربردی جهت ارزیابی فروریزش سازه های طراحی شده توسط آیین نامه های لرزه ای تحت شدیدترین زلزله مورد انتظار موجود می باشد و در آن فروریزش قاب های بتنی ویژه بدون در نظرگرفتن اثر اندرکنش خاک-سازه مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه از تحلیل اندرکنش خاک-سازه به روش مستقیم برای ارزیابی عملکرد لرزه ای ساختمان ها استفاده می شود. برای این منظور از ساختمان های بتن مسلح 4 و 8 طبقه با سیستم قاب خمشی ویژه, بر روی خاک های متوسط (D) و نرم (E) طبقه بندی شده مطابق آیین نامه ASCE7-10, توسط نرم افزار Opensees مدل سازی و تحلیل شده اند. از آنالیز دینامیکی افزاینده جهت بررسی دقیق عملکرد فروریزش قاب ها برای دو حالت پایه صلب و پایه انعطاف پذیر استفاده شده است. نتایج تحلیل نشان می دهد که اندرکنش خاک-سازه, به خصوص با نرم تر شدن خاک و افزایش تعداد طبقات ساختمان, می تواند نقشی اساسی در رفتار قاب های ساختمانی شامل افزایش پریود سیستم, کاهش دریفت طبقات, افزایش سطح عملکرد و تغییر احتمال فروریزش سازه ایفا نماید. از طرفی نتایج حاصله در نگاه اول نشان دهنده افزایش احتمال فروریزش برای قاب های قرار گرفته بر روی تکیه گاه های انعطاف پذیر در شتاب طیفی یکسان می باشد, اما با استفاده از منحنی شکنندگی انعطاف پذیر اصلاح شده مشاهده می شود که در نظر گرفتن اندرکنش خاک-سازه سبب کاهش احتمال فروریزش می شود. لذا عدم درنظر گرفتن اندرکنش خاک-سازه منجر به ارزیابی غیر واقعی عملکرد سازه ها می گردد.